Курсовая работа: Оптимизация минерального питания подвоев зелёных черенков косточковых культур

Курсовая работа: Оптимизация минерального питания подвоев зелёных черенков косточковых культур

Российская Федерация

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Орловский государственный университет»

Факультет естественных наук

Кафедра почвоведения и прикладной биологии

Выпускная квалификационная работа

на тему:

Оптимизация минерального питания зелёных черенков косточковых плодовых культур

Специальность: 013000 «Почвоведение»

Выполнил: студент 5 курса 3 группы

Казюберда Д.С.

Научный руководитель:

кандидат с.-х. наук, доцент Фролова Л.В.

Орёл 2007 г.

Содержание

Введение

Глава 1. Зелёное черенкование косточковых культур и применение

минеральных удобрений

1.1  История развития зелёного черенкования косточковых плодовых культур

1.2 Организация монтажных работ для зелёного черенкования

1.2.1 Культивационные сооружения

1.2.2  Оборудование туманообразующих установок

1.3 Подготовка и проведение зеленого черенкования косточковых культур

1.3.1 Сроки черенкования

1.3.2 Применение регуляторов роста при зеленом черенковании

1.3.3 Внесение минеральных удобрений под зеленые черенки косточковых культур

Глава 2. Изучение действия минеральных удобрений на развитие зеленых черенков подвоев косточковых культур

2.1 Цель и задачи исследования

2.2 Актуальность темы

2.3 Научная новизна

2.4 Объекты исследования

2.5 Удобрения, применяемые в ходе исследования

2.6 Условия проведения исследования

2.7 Методика исследования

Глава 3. Результаты исследований

3.1 Изучение влияния удобрений на развитие подвоев вишни

3.2 Изучение влияния удобрений на развитие подвоев сливы

Выводы

Рекомендации и предложения

Литература

Приложение

Введение

Сложившаяся на сегодняшний день экологическая обстановка достаточно сильно влияет на качество и продуктивность промышленных плодовых насаждений. Это приводит к снижению урожаев и качеству семенного материала, поэтому уже давно возникла необходимость в получении корнесобственного подвойного материала плодовых культур высокого качества, в частности косточковых культур. Для создания такого подвойного материала, удовлетворяющего всем требованиям, селекционерами получены сливовые, вишнёвые и универсальные подвои, отличающиеся более высокой жизнеспособностью, морозостойкостью, зимостойкостью, устойчивостью к болезням, а также обладающие сниженной кроной. Для многих плодовых культур зеленое черенкование может стать основным способом размножения, для других - оно может сочетаться с другими способами – отводками, стеблевыми одревесневшими и корневыми черенками.

В целях ускоренного размножения ценных сортов при ограниченном маточном фонде, зеленое черенкование оказывается самым эффективным способом, так как в 5-7 раз повышает коэффициент размножения. Данный метод позволяет решать проблему оздоровления посадочного материала плодовых и ягодных культур от вирусных болезней и опасных вредителей (Помазков Ю.И., 1964). Зеленое черенкование обеспечивает возможность получения корнесобственной культуры плодовых растений.

Способность многих видов косточковых растений размножаться путем черенкования растущих побегов послужила основанием для разработки основного в настоящее время метода получения корнесобственных растений у сортов и подвоев косточковых культур. Было установлено, что существуют периоды, когда этот процесс происходит особенно успешно. Одним из таких периодов является фаза активного роста побегов и начало их одревеснения. При черенковании в эту фенофазу укореняется особенно много черенков.

Корнесобственная культура ряда сортов вишни и сливы является более эффективной, чем привитая (Тарасенко М.Т., Агафонов Н.В., 1967). Корнесобственные деревья в сравнении с привитыми отличаются более мощной корневой системой, хорошей способностью к восстановлению надземной части, крона у них более насыщена продуктивными ветками, отличающимися большей урожайностью. Получение корнесобственных растений позволяет решать еще одну проблему садоводства – несовместимость подвоя с привоем.

Кроме того, выращивание корнесобственных саженцев позволяет сократить сроки и упростить получение саженцев - исключается необходимость в сборе семян для подвоев, которые в последнее время имеют неудовлетворительное качество их выращивании и прививке.

Для размножения перспективных подвойных форм косточковых культур применяют метод зелёного черенкования, этот метод известен с конца XVII века. В настоящее время методика зелёного черенкования косточковых культур разработана в полном объеме. Однако в зависимости от размножаемого объекта, погодных условий, сроков черенкования, а также требований предъявляемых к конкретной культуре и для достижения поставленных задач исследователями, проводится оптимизация данной методологии: испытание различных субстратов и системы удобрений при выращивании зелёных черенков для повышения их качества.

Преимущества применения зеленого черенкования заключаются в том, что оно обеспечивает наиболее ускоренное и производственно-эффективное размножение многих плодовых культур. В результате постоянной оптимизации технология зеленого черенкования приобретает промышленную основу. Автоматизация всех процессов, включая подкормку минеральными удобрениями, упрощает трудоемкость данного процесса. Зеленое черенкование проводят в условиях защищенного грунта, поэтому выращивание посадочного материала мало зависит от климатических условий.

Для получения большого числа зеленых черенков необходимо формировать маточные насаждения, которые при соответствующей агротехнике могут давать до 500-650 тыс. зеленых черенков с гектара. Плотное размещение черенков при высоком проценте укоренения обеспечивает получение большого числа растений с единицы площади. При черенковании с 1 га защищенного грунта можно получить до 1 млн шт. укорененных черенков.

Зеленое черенкование обеспечивает получение корнесобственных растений, особенностью которых является генетическая однородность, физиологическая и анатомическая целостность организма. Корнесобственные растения в случае отмирания надземной части обладают способностью самовозобновления (Курдиани З.С., 1908; Вехов Н.К., 1934; Поликарпова Ф.Я., 1990). Это особенно важно для культур с пониженной зимостойкостью. Корнесобственная культура обеспечивает выносливость, высокую продуктивность и долговечность плодовых насаждений (Поликарпова Ф.Я., 1990).

Глава 1. Зелёное черенкование косточковых культур и применение минеральных удобрений

1.1.  История развития зелёного черенкования косточковых плодовых культур

Зеленое черенкование растений известно давно и не раз привлекало к себе внимание садоводов и лесоводов (Шредер Р.И., 1887; Курдиани 3.С., 1908; Рытов М.В., 1927). Мичурин И.В. (1948) еще в конце прошлого столетия изучал зеленое черенкование и дал ряд рекомендаций о сроках и технике укоренения зеленых черенков.

Широкие опыты, выявившие способность многих видов, главным образом лесных и декоративных растений, к укоренению зелеными черенками, были проведены на Лесостепной опытной станции ВИР Веховым Н.К. и Ильиным М.П. (1934).

Важное значение имели также работы ботаников и физиологов, направленные на выяснение анатомических особенностей регенерации корней у черенков. Особенно интересны исследования, показавшие связь процесса корнеобразования на стеблевых частях с наличием почек и функциями листа.

Новый этап в технологии зеленого черенкования начался после открытия веществ регуляторного действия и начала их синтеза в химических лабораториях. Особенно важной оказалась способность регуляторов стимулировать процесс корнеобразования у стеблевых черенков.

В конце 30-х - начале 40-х годов прошлого столетия во многих странах были проведены многочисленные опыты по размножению различных растений черенками с применением регуляторов роста, из которых в первую очередь следует назвать работы Циммермана и Хитчкока в Бойсттомпсоновском институте в Нью-Йорке.одновременно в СССР были начаты опыты в Институте физиологии растений Академии наук СССР, Лесотехнической академии, Сельскохозяйственной академии имени Тимирязева К.А. на Сухумской опытной станции субтропических культур ВИР и в других научных учреждениях.

Однако даже при использовании регуляторов роста применение зеленого черенкования в производстве серьезно ограничивалось трудностью создания режимов внешней среды, оптимальных для укоренения черенков. В 50-х годах прошлого века появилась возможность управления факторами внешней среды для укоренения черенков благодаря созданию автоматизированных инженерных систем искусственного тумана и гидропоники, светопрозрачных пленок, выявлению новых субстратов и т. п.

Большое значение имели работы по изучению онтогенеза садовых растений, позволившие разработать эффективные приемы подготовки и отбора для черенкования исходного материала.

Особый интерес представляют исследования процессов регенерации при вегетативном размножении на ювенильной стадии онтогенеза. Это послужило научной и технической основой, которая сегодня определяет большой прогресс в технологии зеленого черенкования.

Начиная с 50-х годов прошлого столетия исследования в области зеленого черенкования садовых культур значительно в СССР вели Главный ботанический сад Академии наук СССР, Алтайская опытная станция садоводства, Ивантеевский лесной опытно-показательный питомник ВНИИЛМ, Государственный Никитский ботанический сад, Молдавский НИИ садоводства, виноградарства и виноделия, Всесоюзный институт чая и субтропических культур, Научно-исследовательский зональный институт садоводства нечерноземной полосы, Всесоюзный институт масличных и эфиромасличных культур, Крымская и Орловская опытные станции садоводства и другие учреждения.

К настоящему времени в научных учреждениях и отдельных питомниках проведена большая работа по освоению зеленого черенкования в целях ускоренного размножения ценных видов для соответствующих зон и сортов плодовых, лесных, декоративных и других растений, подтвердившая перспективность данного способа размножения.

Большой вклад в создание и развитие методологии зеленого черенкования садовых растений внесли отечественные ученые - Правдин Л.Ф. (1938), Любинского Н.А. (1957), Турецкой Р.X. (1949, 1961), Комиссарова Д.А. (1964), и зарубежные: Роу-Даттон П. (1962) – о применении искусственного тумана при черенковании, Гартман X.Г. и Кестер Д.Е. (1963) – о размножении садовых растений. За рубежом (США) проблемой зеленого черенкования занимался Wells J.S. (1955)

Исследования в области зеленого черенкования в Сельскохозяйственной академии имени Тимирязева К.А. охватывают более чем 30-летний период. В 1934-1940 гг. основное внимание было направлено на изучение сравнительной способности различных видов и сортов садовых растений к размножению зелеными черенками. Значительное внимание уделялось разработке приемов, способствующих повышению эффективности зеленого черенкования. Исследовалась зависимость корнеобразования у черенков от площади листьев, лучшие субстраты для укоренения черенков, оптимальные сроки черенкования и др.

В это время были разработаны основы методики исследований зеленого черенкования, которая в процессе дальнейшей работы совершенствовалась и в настоящее время включает отбор исходного материала, подготовку среды для укоренения черенков и методы регулирования ее отдельных элементов, наблюдения за условиями внешней среды, процессами регенерации при укоренении черенков и дальнейшим их ростом и развитием.

В 1940 г. были начаты опыты по укоренению зеленых черенков с применением синтетических регуляторов роста (ростовых веществ). Была выявлена высокая отзывчивость черенков многих видов и сортов растений на обработку регуляторами роста. Изучали физиологическую активность различных синтетических регуляторов роста, оптимальные концентрации их, сроки и способы обработки черенков и др. (Тарасенко М.Т., 1947)

В 1950 г. в ТСХА были начаты более широкие исследования в области онтогенеза плодовых растений в связи с проблемой вегетативного размножения. В результате определилось новое направление в технологии выращивания посадочного материала, основанное на использовании для зеленого черенкования вегетативных частей с признаками и свойствами ювенильной стадии, обладающих легкой способностью к укоренению. Перспективным оказалось сочетание зеленого черенкования с размножением корневыми черенками. С 1958 г. большое место в исследованиях заняло изучение режимов внешней среды для укоренения зеленых черенков., была выявлена зависимость укоренения черенков от содержания в них воды, что связано со снижением фотосинтеза до нуля по мере уменьшения воды в листовой ткани. Чем выше интенсивность фотосинтеза у черенков, тем быстрее идет процесс корнеобразования (Правдин Л.Ф. 1938; Турецкая Р.Х., 1961; Прохорова З.А., 1966).

Укореняемость зеленых черенков зависит также от температур окружающего воздуха и субстрата. Влияние температурного режима среды на реакцию черенков отмечалось многими исследователями. Свет определяет фотосинтетическую деятельность листьев, способствует образованию корней. Влияние света на корнеобразование зависит от его интенсивности, продолжительности и спектрального состава (Бурый С.Ф., 1901; Шульгин Г.Н., 1905; Вехов Н.К., 1934; Чаплыгин Б.К., 1949; Комиссаров Д.А., 1962; Рункова В.Н., 1960; Поликарпова Ф.Я., 1965; Тарасенко М.Т., Прохорова З.А., 1966; Щеглова, 1946; Турецкая Р.Х., 1961; Вехов Н.К., Ильин М.П., 1934; Мошков Б.С., 1961).

Тарасенко (1958) и Комиссаров (1962) исследовали влияние влажности на укорениение черенков и выявили что, наиболее благоприятная для укоренения черенков относительная влажность воздуха 85-100%. Высокая влажность воздуха обычно поддерживается частым поливом или созданием искусственного тумана.

В 1959 г. ТСХА были впервые в СССР проведены опыты показавшие перспективность укоренения зеленых черенков в условиях искусственного тумана. Одновременно провели испытания гидропонного способа культуры в целях создания оптимальных режимов для укоренения черенков и их дифференцированного питания по фазам развития. Были изучены водно-физические и агробиологические свойства субстратов.

В числе первых исследователей, изучавших влияние регуляторов роста на процессы морфогенеза у растений, были Вент (1928) и Холодный Н.Г. (1939). Несколько позднее вопросы влияния регуляторов роста на корнеобразование при черенковании получили широкое развитие в исследованиях Хитчкока и Циммерма (Hitchcock А.Е., Zimmerman P.W., 1935), а также в работах Купера (Cooper W.С., 1935), Тинкера (Tincker М.А.Н., 1936), Пирса, Гарнера (Pearse Н.L., Garner R.J., 1937) и многих других авторов. В СССР исследования в этом направлении были проведены Комиссаровым Д.А. (1936, 1946), Максимовым Н.А. и Гочолашвили М.М. (1937), Кочерженко И.Е. (1944), Турецкой Р.X. (1937, 1949), Дроздовым Б.В. (1941) и др.

Применение регуляторов роста при черенковании в ТСХА начали изучать с 1940 г. К этому времени уже были разработаны основы методики и техники зеленого черенкования и испытана способность к укоренению зелеными черенками большого количества видов и сортов растений (Тарасенко М.Т., 1936). Применение регуляторов роста действуют положительно далеко не на все виды растений и не одинаково на сорта одного и того же вида Показатели укоренения также зависят по годам от состояния маточных растений и их частей. В ходе исследования были выявлены биологические показатели разных реакций на действие регуляторов роста, что позволило определить сроки черенкования разных культур. Одновременно были изучены: физиологическая активность различных синтетических регуляторов роста, оптимальные концентрации их, продолжительность и способы обработки черенков.

При современной технологии зеленого черенкования многие виды косточковых пород и выносливые культурные сорта вишни, сливы, алычи и персика могут быть использованы и как клоновые подвои.

Последний период в биологии ознаменовался значительными достижениями в области генетики и селекции растений. На основе использования явлений гетерозиса, полиплоидии, мутационной изменчивости определились новые направления и в селекции вегетативно размножаемых растений. Выявилась необходимость экспериментального получения и использования в опытных целях генетически однородного материала.

В настоящее время отделение зеленого черенкования в питомнике объединяет защищенный грунт с автоматизированными системами регулирования факторов внешней среды и участки севооборотов для выращивания саженцев из укорененных черенков, маточные насаждения со специальной агротехникой и др.

Современная методология зеленого черенкования на всех производственных циклах выращивания саженцев включает комплексы агротехнических мероприятий, новую машинную технику, автоматику и специальные конструкции защищенного грунта, экономику, организацию труда и комплексную механизацию выращивания саженцев на полях питомника. Эти мероприятия позволяют избежать ошибок при внедрении новой технологии в производство, а главное — выявить ее экономическую эффективность.

Внедрение в производство новой технологии размножения растений обусловливает необходимость исследовательской работы в области выяснения физиологических и биохимических основ процессов, контролирующих дифференциацию корневых зачатков на стеблевых образованиях, и уточнение роли функций листа в этих процессах. В связи с этим существенный интерес представляет изучение внутренних и внешних факторов, способствующих развитию в онтогенезе побега свойства легко формировать корневые зачатки при черенковании.

Эти исследования должны сыграть большую роль в разработке специальных комплексов мероприятий для культуры маточных насаждений, которые позволят питомниководу, даже по трудноукореняющимся растениям, иметь исходный для черенкования материал с легкой способностью к образованию придаточных корней. Сохраняют свою актуальность экспериментальные работы, имеющие целью уточнение особенностей черенкования по зонам, культурам и группам сортов, а также изучение и экономическая оценка зеленого черенкования в сравнении с другими способами вегетативного корнесобственного размножения и выращиванием саженцев прививкой (Тарасенко М.И., 1967).

1.2 Организация монтажных работ для зелёного черенкования

 

1.2.1 Культивационные сооружения

Зеленые черенки укореняют в основном в защищенном грунте. Однако в условиях, где температура и относительная влажность воздуха не являются лимитирующим фактором (Южный берег Крыма, приморские районы Закавказья), положительные результаты укоренения обеспечивает и открытый грунт.

Культивационные сооружения, предназначенные для зеленого черенкования, бывают остекленные и пластмассовые, мало- и крупногабаритные, заглубленные и надземные, тоннельные и двускатные, постоянные или временные (разборно-переставные).

Укрытием культивационных сооружений, как мало-, так и крупногабаритных, служат стекло и синтетическая светопрозрачная пленка, которая нашла широкое применение. Пленка обладает высокими физико-механическими свойствами, эластичностью, чрезвычайной легкостью, влагонепроницаемостью, газопроницаемостью и способностью пропускать ультрафиолетовые лучи. Наибольшее распространение, получила полиэтиленовая пленка. Несмотря на ряд преимуществ, полиэтиленовая пленка не обеспечивает в культивационных сооружениях полный комплекс микроклиматических условий, необходимых для корнеобразования черенков. Прямое солнечное излучение, проникающее под пленочное сооружение, достигает 50-70%, что вызывает перегрев черенков. Высокая прозрачность пленки в инфракрасной части спектра приводит к сильному выхолаживанию ночью, что увеличивает суточную амплитуду температуры.

В качестве малогабаритных культивационных сооружений используют парники, боксы, изоляторы и малогабаритные теплицы. Эти сооружения могут быть постоянными или передвижными. В последнем случае предусмотрено перемещение каркаса сооружения с одного места укоренения черенков на другое.

Частично или полностью заглубленные сооружения, в основном парники, рассадники, размещают в котлованах. При черенковании в условиях искусственного тумана чаще применяют надземные, особенно разборно-переставные сооружения.

Конструкции этих сооружений разнообразны, однако наиболее целесообразны двускатные или тоннельные, длина которых 10-20 м, высота 50-150 см, ширина 70-150 см. Ширина определяется диаметром факела для распыла воды, что зависит от типа применяемого распылителя.

Малогабаритные сооружения легко монтировать и быстро разбирать. Они удобны для укоренения зеленых черенков. Обработка почвы, внесение удобрений, заготовка и засыпка субстрата, фитосанитарная обработка, выкопка укорененных черенков при этом могут быть полностью механизированы. Закалять укорененные черенки в условиях малогабаритных сооружений значительно легче, чем в теплицах. Небольшие габариты сооружений облегчают возможность группировки черенков по требованиям к режиму укоренения. К недостаткам малогабаритных сооружений следует отнести резкие колебания микроклимата из-за небольшого объема воздуха и затруднение наблюдений за работой распылителей и состоянием черенков при натянутой пленке.

Малогабаритные подземные сооружения частично заменяют высокие пленочные тоннели, которые быстро внедряются в сельскохозяйственную практику многих европейских стран, в том числе и в нашей стране. Такие тоннели полностью заменяют парники и в определенной степени теплицы. Высота этих сооружений (2-4 м) позволяет свободно работать в них.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5